CN112212789B - 位置检测系统和位置检测方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了位置检测系统和位置检测方法。位置检测系统包括检测光束生成装置，用于生成检测光束，所述检测光束具有检测周期；位置检测装置，与所述检测光束生成装置光耦接并包括安装在检测对象上的位置探测器，所述位置探测器具有用于接收检测光束的感光面，所述位置检测装置用于提供检测光束入射至位置探测器的感光面而引起的电信号；和数据处理装置，与位置检测装置耦接，所述数据处理装置用于对基于所述电信号的电信号数据进行数据处理。所述数据处理装置包括：获取模块，有效性判断模块和计算模块。

Description

位置检测系统和位置检测方法

技术领域

本申请涉及用于检测感兴趣的物体的位置的系统和方法。

背景技术

位置检测技术广泛应用于需要获知对象的精确位置的技术领域，例如，用于汽车、兵器制导和跟踪、工业自动控制、核反应产物探测等的物体检测。位置探测器(PSD:Position Sensitive Detector)因其具有分辨率高、响应速度快等优点而在位置检测领域受到青睐。

位置探测器与发光源组合构成光能/位置转换器件。为消除背景光在测试中的影响，通常可以采用用于调制发光源的架构。在该架构中，在光源与探测器之间需要设置采样和保持电路、信号同步电路等附加电路。而且，在该架构中，在光源与探测器之间经由导线连接来实现信号的传输。由此，现有的位置检测方案存在结构复杂，检测结果不一致以及可靠性难以控制等问题。

发明内容

为此，本发明的目的是提供改进的位置检测方案，其能够以简单的结构实现位置检测，提高检测结果的可靠性和准确性。

根据本申请的一个方面，提供了一种位置检测系统，其包括：检测光束生成装置，用于生成检测光束，所述检测光束具有检测周期；位置检测装置，与所述检测光束生成装置光耦接并包括安装在检测对象上的位置探测器，所述位置探测器具有用于接收检测光束的感光面，所述位置检测装置用于提供检测光束入射至位置探测器的感光面而引起的电信号；和数据处理装置，与位置检测装置耦接，所述数据处理装置用于对基于所述电信号的电信号数据进行数据处理。所述数据处理装置包括：获取模块，有效性判断模块和计算模块；其中，所述获取模块配置成获取所述电信号数据；所述有效性判断模块配置成判断所述电信号数据是否为表示检测光束入射在了感光面上的有效数据；并且所述计算模块配置成在所述电信号数据判定为有效数据的情况下，基于所述电信号数据计算出检测光束在感光面上的入射点的位置。

根据一种可行的实施方式，所述电信号数据包括与检测光束的入射点的位置相关联的一对电信号数据，并且所述有效性判断模块通过以下步骤来判断所述电信号数据是否为有效数据：获得分别对应于所述一对电信号数据中的每一个的第一数组和第二数组；对第一数组的极差和第二数组的极差求和；判断第一数组的极差和第二数组的极差的和是否大于等于预定阈值；当所述和大于等于预定阈值时，判定为所述电信号数据为有效数据；当所述和小于预定阈值时，判定为所述电信号数据无效，并且在电信号数据无效的情况下，计算模块不计算所述位置。

根据一种可行的实施方式，所述检测周期是基于一周期性信号的周期的，所述计算模块基于以下步骤计算所述位置：针对第一数组和第二数组中的每一数组，确定出与周期性信号的波峰期间相对应的波峰数据、与周期性信号的波谷期间相对应的波谷数据、和与从波峰转变为波谷的过程相对应的中间数据；去除波峰数据中的一部分极值、波谷数据中的一部分极值和中间数据，以去除电信号数据中受背景光影响的数据；对波峰数据中的剩余数据和波谷数据中的剩余数据分别求平均值，以获得波峰数据均值和波谷数据均值；计算出波峰数据均值与波谷数据均值之间的差，以获得对应于第一数组和第二数组的一对实际数值；和基于所述一对实际数值以及感光面的尺寸计算出所述位置。

根据一种可行的实施方式，数据处理装置包括结束判断模块，其配置成针对每个检测周期，通过判断已处理数据长度是否达到总数据长度来判断所述数据处理是否结束。

根据一种可行的实施方式，在检测对象具有相对于检测光束生成装置的相对运动的情况下，所述数据处理装置根据针对多个检测周期分别计算出的入射点的多个位置来确定检测对象的位移。

根据一种可行的实施方式，所述位置检测系统还包括数据采集装置，其采集位置检测装置输出的电信号并将所述电信号转换所述电信号数据；并且数据采集装置采集信号的频率大于所述被采集的电信号的频率。

根据一种可行的实施方式，所述位置检测系统还包括存储装置，其连接在数据采集装置与数据处理装置之间，用于存储数据采集装置输出的所述电信号数据，以便数据处理装置在需要时读取存储装置中的电信号数据。

根据一种可行的实施方式，所述检测光束生成装置包括：周期性信号发生器，生成周期性信号，所述周期性信号的频率和占空比是能够调节的；以及调光单元，包括光源，所述调光单元配置成将光源提供的光束调节为与所述周期性信号同步的光束，作为所述检测光束。

根据一种可行的实施方式，所述位置探测器提供检测光束入射至感光面而引起的一对电流信号，所述一对电流信号与所述入射点相关联；并且所述位置检测装置还包括电流-电压转换器，用于将所述一对电流信号转换为一对电压信号。

根据一种可行的实施方式，所述位置检测装置还包括放大器，用于将所述一对电压信号进行放大。

根据一种可行的实施方式，检测光束生成装置包括用于为所述检测光束生成装置供电的第一电源，；并且位置检测装置包括用于为所述位置探测器供电的第二电源，所述第二电源独立于第一电源。

根据一种可行的实施方式，所述第一电源为线性电源

根据本申请的另一个方面，提供了一种位置检测方法，可选地由上述位置检测系统执行，所述位置检测方法包括：生成检测光束，所述检测光束具有检测周期；提供检测光束入射至感光面而引起的电信号；获得基于所述电信号的电信号数据；以及对所述电信号数据进行数据处理，对所述数据处理包括：获取所述电信号数据；判断所述电信号数据是否为表示检测光束入射在了感光面上的有效数据；以及在所述电信号数据判定为有效数据的情况下，基于所述电信号数据计算出检测光束在感光面上的入射点的位置。

根据一种可行的实施方式，所述电信号数据包括与检测光束的入射点的位置相关联的一对电信号数据，并且通过如下方式执行判断所述电信号数据是否有效的步骤：获得分别对应于所述一对电信号数据中的每一个的第一数组和第二数组；对第一数组的极差和第二数组的极差求和；判断第一数组的极差和第二数组的极差的和是否大于等于预定阈值；当所述和大于等于预定阈值时，判定为所述电信号数据为有效数据；当所述和小于预定阈值时，判定为所述电信号数据无效，并且在电信号数据无效的情况下，计算模块不计算所述位置。

根据一种可行的实施方式，所述检测周期是基于周期性信号的周期的，并且通过如下方式执行计算所述入射点的位置的步骤：针对第一数组和第二数组中的每一数组，确定出与周期性信号的波峰期间相对应的波峰数据、与周期性信号的波谷期间相对应的波谷数据、和与从波峰转变为波谷的过程相对应的中间数据；去除波峰数据中的一部分极值、波谷数据中的一部分极值和中间数据，以去除电信号数据中受背景光影响的数据；对波峰数据中的剩余数据和波谷数据中的剩余数据分别求平均值，以获得波峰数据均值和波谷数据均值；计算出波峰数据均值与波谷数据均值之间的差，作为用于计算所述位置的实际数值；和基于对应于第一数组和第二数组的一对实际数值以及感光面的尺寸计算出所述位置。

根据一种可行的实施方式，所述位置检测方法还包括：针对每个检测周期，通过判断已处理数据长度是否达到总数据长度来判断所述数据处理是否结束。

根据本申请，在检测光束生成装置与位置检测装置之间通过光信号进行耦合，而无需附加的电路和导线连接，结构被简化了。另外，根据本申请的结构适用于检测运动的检测对象的位移，尤其是检测对象存在大幅度运动或旋转翻转运动的情况。而且，本申请的技术方案采用通过过滤处理的方式去除了受背景光影响的数据，并用经过滤的数据来进行位置计算，提升了位置检测结果的准确性。

附图说明

图1是根据本申请可行实施方式的位置检测系统的示意性框图。

图2是图1例示的位置检测系统的数据处理装置的示意性框图。

图3是根据本申请可行实施方式的位置检测方法的示意性流程图。

图4-6是本申请的位置检测方法中的主要步骤中包含的分步骤的示意性流程图。

图7示出了根据本申请可行实施方式的用于实现数据处理装置的图形化程序。

具体实施方式

下面以示例的方式描述本申请的一些可行实施方式。

本申请总体上涉及位置检测。本申请的一个方面涉及一种位置检测系统，其适用于位置和位移的高精度检测，或者适用于可以间接转换为位置或位移的其他物理量的高精度检测。

图1示意性示出了本申请可行实施方式的位置检测系统100。如图1所示，位置检测系统100主要包括检测光束生成装置110、位置检测装置120、数据采集装置130和数据处理装置140。

检测光束生成装置110包括第一电源112、周期性信号发生器114和调光单元116。第一电源112为周期性信号发生器114和调光单元116供电。周期性信号发生器114生成周期性信号(例如，矩形脉冲信号)，并且能够调节所生成的周期性信号的频率和占空比。调光单元116具有用于提供光束的光源117，例如，激光源。调光单元116调节光源117发出的光束，并将光源117发出的光束调节成与周期性信号发生器114所生成的周期性信号同步。由此，基于光源117发出的光束获得了检测光束。换言之，检测光束的周期与周期性信号的周期相同。例如，周期性信号的一个周期具有波峰期间和波谷期间。相应地，检测光束的一个检测周期具有与波峰期间对应的光亮时段(明时段)和与波谷期间对应的非光亮时段(暗时段)。

在一些实施例中，第一电源112为高精度线性电源，其能够为周期性信号发生器114和调光单元116提供稳定的电源，由此能够提高周期性信号和检测光束的稳定性。

位置检测装置120包括位置探测器(PSD)122、第二电源123、电流-电压转换器124和放大器126。位置探测器122安装在检测对象上并具有感光面，其接收检测光束。检测光束入射在感光面上，由于横向光电效应，产生光电流，通过位于感光面两端的电极分别收集电流信号，由此得到一对电流信号。由于感光面的电阻率分布一致性良好，所以流过两个电极的电流大小取决于检测光束在感光面上的入射点的位置，例如，检测光束的入射点相对于感光面的中心点的位置，从而能够根据入射点的位置来获得检测对象的位置。

由于从位置探测器122输出的电流信号可能十分微弱，可以采用电流-电压转换器来将电流信号转换为电压信号，然后再采用放大器对电压信号进行放大。例如，通过电压转换器124将一对电流信号转变为一对电压信号，并经由放大器126对该一对电压信号进行放大。这样，可以放大微弱的检测信号，从而提高后续计算的准确性。

第二电源123为位置检测装置120中的位置探测器122和其他模块(例如，电压转换器124和放大器126)供电。第二电源123与检测光束生成装置110的第一电源112独立设置。基于这样的配置，替代采用共用的电源(例如，经由导线连接)，检测光束生成装置110和位置检测装置120分别具有各自的电源。这样，在检测光束生成装置110与位置检测装置120之间仅通过光信号来耦合，而在检测光束生成装置110与位置检测装置120之间无需导线连接。换言之，检测光束生成装置110与位置检测装置120之间因为没有导线连接的约束而提高了系统结构的灵活性。

数据采集装置130连接在位置检测装置120与数据处理装置140之间。数据采集装置130采集位置检测装置120输出的电信号。数据采集装置130可以实现为数据采集卡，例如，针对电压信号的采样而采用电压数据采集卡，电压数据采集卡将采集到电压信号转换为包含电压幅值和单位的测试数据。

该电信号的周期与检测周期相同，即，与周期性信号的周期相同。该电信号包括与检测光束的入射点的位置相关联的一对电信号(例如，一对电压信号)，并且该一对电信号中的每一个都具有与检测周期相同的周期。将该一对电信号(例如，一对电压信号)转换为一对电信号数据，可以实现为一个二维数组，以便数据处理装置140进行数据处理。

为了确保数据采集装置130所采集的信号的完整性，数据采集装置的采样频率设置成大于被采集信号的频率。换言之，采集信号的频率比电信号的频率(即，周期性信号的频率)高。例如，采集信号的频率为电信号的频率(即，周期性信号的频率)的6倍或以上。在一个实施例中，数据采集装置的采样电信号的频率设置成为电信号频率的10倍或10倍以上。例如，采集电信号的频率是电信号频率的10倍或11倍。

数据处理装置140对接收到的电信号数据进行数据处理。例如，数据处理装置140首先判断电信号数据的有效性，接着去除该电信号数据中受背景光影响的数据，然后基于剩余数据计算出检测光束在感光面上的入射点的位置(例如，入射点相对于感光面中心点的位置)。

在一些实施例中，感兴趣的检测对象并非静止的，而是运动的。例如，检测对象具有相对于检测光束生成装置110的相对运动。由于位置探测器122安装在检测对象上，因此检测对象的位移体现为检测光束的入射点在感光面上的变化(跳动)。数据处理装置140针对每一个检测周期计算出检测光束的入射点的位置，从而确定检测对象在每个周期中的位置。数据处理装置140可以基于针对多个检测周期中的一些或全部获得的检测对象的多个位置数据来确定检测对象的位移。也就是说，基于该多个位置的变化来确定检测对象的位移。

在一些实施例中，位置检测系统100还可以包括存储装置150，其连接在数据采集装置130与数据处理装置140之间。数据采集装置130将采集到的信息(例如，表示电压信号的信息)输出至存储装置150，以便将这些信息存储到存储装置150中。数据处理装置140可以在需要时从存储装置150读取这些信息。

由此可见，根据本申请的技术方案，在无需复杂电路组合的情况下实现了可靠的位置检测。而且，由于检测光束生成装置110与位置检测装置120之间经由光信号耦合，并且它们具有各自的电源，无需导线连接来传输诸如电源信号、控制信号或同步信号之类的信号，因此基于本申请的技术方案的架构适用于在运动的结构或对象中实施检测，例如，适用于检测的感兴趣的对象具有相对于光源的大幅度运动、旋转运动或翻转运动的情况下检测该运动检测对象的位移。

图2示意性示出了图1中例示的位置检测系统100的数据处理装置140，其主要包括获取模块141、有效性判断模块142、计算模块143和结束判断模块144。数据处理装置(例如，数据处理软件)140可以在基于诸如计算机、微处理器或FPGA之类的计算平台中实现。根据所选平台的不同，数据采集装置130、数据处理装置140和存储装置150可以是相互独立的也可以是一个装置中的不同模块。

获取模块141获取电信号数据。该电信号数据包括与检测光束的入射点的位置相关联的一对电信号数据。该电信号数据可以是来自于数据采集装置140的实时数据，也可以是从存储装置150中读取的历史数据。

有效性判断模块142判断获取的电信号数据是否为表示检测光束入射在了感光面上的有效信号数据。当电信号数据判定为有效时，利用该有效的电信号数据进行位置计算。另一方面，当电信号数据判定为表示检测光束没有入射在感光面上的无效数据时，不进行位置计算。

在一些实施例中，有效性判断模块142将一对电信号数据中的每一个分别存储在一个一维数组中，以获得分别对应于一对电信号数据中的每一个的第一数组和第二数组。接着，对第一数组的极差(即，第一数组中最大值与最小值之间的差)和第二数组的极差(即，第二数组中最大值与最小值之间的差)求和，并将这两个极差(即，第一数组的极差和第二数组的极差)的和与预定阈值相比较。当所述和大于等于预定阈值时，判定为电信号数据有效。当所述和小于预定阈值时，判定为电信号数据无效。在电信号数据无效的情况下，计算模块143不进行计算。

计算模块143在电信号数据判定为有效的情况下，基于电信号数据和感光面的尺寸计算出检测光束在感光面上的入射点的位置。

在一些实施例中，计算模块143首先执行去除受背景光影响的数据的处理。例如，针对周期性信号的一个周期(即，一个检测周期)，对第一数组和第二数组的每一数组中的数据进行排序，以获得与周期性信号的波峰期间相对应的波峰数据、与周期性信号的波谷期间相对应的波谷数据、和与从所述波峰转变为波谷的过程相对应的中间数据。计算模块143去除波峰数据中的一部分极值(例如，去除波峰数据中的10％的极值)、波谷数据中的一部分极值(例如，去除波谷数据中的10％的极值)和中间数据(例如，20％的中间数据)，并对波峰数据中的剩余数据和波谷数据中的剩余数据分别求平均值，以获得波峰数据均值和波谷数据均值。计算模块143计算出波峰数据均值与波谷数据均值之间的差，作为用于计算所述位置的实际数值(例如，实际电压值)。这样，计算模块143通过过滤处理获得一对实际数值(例如，一对实际电压值)。然后，计算模块143采用滤除了受背景光影响的一对实际数值和感光面的尺寸来计算位置。例如，计算模块143根据以下公式来计算位置：P＝(V1’-V2’)/(V1’+V2’)*L/2。其中，V1’和V2’为一对实际电压值(例如，一对实际电压值V1’和V2’通过从一对电压值V1，V2中滤除受背景光影响的数据来获得)，L/2为感光面长度L的一半。

应当理解，感光面长度的一半2/L可以直接提供给计算模块143，也可以通过将感光面的长度L除以2来获得。

在检测运动的检测对象的情况下，计算模块143可以基于针对多个检测周期计算出的多个位置来确定检测对象的位移。

结束判断模块144通过判断已处理数据长度是否达到总数据长度来判断本次数据处理是否结束。总数据长度可以是数据处理装置针对本次数据处理而读取的数据总长度。总数据长度可以由获取模块141获取。在数据处理过程中，以周期长度(即，对应于检测周期的数据长度)来进行计算。结束判断模块144将周期长度乘以循环次数(即，已执行的周期数)来获得已处理数据长度。结束判断模块144将已处理数据长度与总数据长度相比较，当已处理数据长度达到总数据长度时，结束本次数据处理。

应当理解，以上描述了一维方向上的位置计算。对于二维方向上的位置计算，可以以与以上描述类似的方式实现。

本申请的另一个方面涉及一种位置检测方法，其可以借助前面描述的位置检测系统执行。因此，前面针对位置检测系统描述的各种特征同样适用于位置检测方法。

图3示意性显示了本申请一种可行实施方式的位置检测方法300，主要包括下面的步骤。

在步骤S310，生成检测光束，该检测光束具有检测周期。

在步骤S320，生成检测光束入射至感光面而引起的电信号。

在步骤S330中，获得基于所述电信号的电信号数据。例如，采集在步骤S320中所提供的电信号，并将该电信号转换为相应的电信号数据。

在步骤S340，对电信号数据进行数据处理。另外，该步骤S340中可以包括如下分步骤。

在分步骤S341，获取电信号数据。

在分步骤S342，判断电信号数据是否为表示检测光束入射在了感光面上的有效数据。

在分步骤S343，在电信号数据判定为有效数据的情况下，基于电信号数据计算出检测光束在感光面上的入射点的位置。

在一些实施例中，位置检测方法300还包括：针对每个检测周期，通过判断已处理数据长度是否达到总数据长度来判断数据处理是否结束。

根据一种可行实施方式，上述步骤S342可以以多种方式来实施，包括以下如图5所示的实施方式。

在分步骤S3421，获得分别对应于一对电信号数据中的每一个的第一数组和第二数组，其中电信号数据包括与检测光束的入射点的位置相关联的一对电信号数据。

在分步骤S3422，对第一数组的极差和第二数组的极差求和。

在分步骤S3423，判断第一数组的极差和第二数组的极差的和是否大于等于预定阈值。

在分步骤S3424，当第一数组的极差和第二数组的极差的和大于等于预定阈值时，判定为所述电信号数据为有效数据。

在分步骤S3425，当第一数组的极差和第二数组的极差的和小于预定阈值时，判定为所述电信号数据无效，并且在电信号数据无效的情况下，计算模块不计算所述位置。

根据一种可行实施方式，上述步骤S343可以以多种方式来实施，包括以下如图6所示的实施方式。

在分步骤S3431，针对第一数组和第二数组中的每一数组，确定出与周期性信号的波峰期间相对应的波峰数据、与周期性信号的波谷期间相对应的波谷数据、和与从波峰转变为波谷的过程相对应的中间数据。

在分步骤S3432，去除波峰数据中的一部分极值、波谷数据中的一部分极值和中间数据，以去除电信号数据中受背景光影响的数据。

在分步骤S3433，对波峰数据中的剩余数据和波谷数据中的剩余数据分别求平均值，以获得波峰数据均值和波谷数据均值。

在分步骤S3434，计算出波峰数据均值与波谷数据均值之间的差，作为用于计算所述位置的实际数值。

在分步骤S3435，基于对应于第一数组和第二数组的一对实际数值以及感光面的尺寸计算出所述位置。

图7示出了上述数据处理装置140的一种实现方式。在该实现方式中，数据处理装置140借助图像化编程语言LabVIEW来实现。如图7所示，单元710可以实现图2中的获取模块141，单元720可以实现图2中的有效性判断模块142，单元730可以实现图2中的计算模块143，并且单元740可以实现图2中的结束判断模块144。

应当理解，图7仅示出了数据处理装置140的多种实现方式中的一种实现方式，其中的各个单元仅以实例性的方式示出，数据处理装置140及其各功能模块可以采用其他方式来实现，不限于此。

虽然这里参考具体的实施方式描述了本申请，但是本申请的范围并不局限于所示的细节。在不偏离本申请的基本原理的情况下，可针对这些细节做出各种修改。

Claims (12)

1.一种位置检测系统，包括：

检测光束生成装置，用于生成检测光束，所述检测光束具有检测周期；

位置检测装置，与所述检测光束生成装置光耦接并包括安装在检测对象上的位置探测器，所述位置探测器具有用于接收检测光束的感光面，所述位置检测装置用于提供检测光束入射至位置探测器的感光面而引起的电信号；和

数据处理装置，与位置检测装置耦接，所述数据处理装置用于对基于所述电信号的电信号数据进行数据处理，并且所述数据处理装置包括：获取模块，有效性判断模块和计算模块；

其中，所述获取模块配置成获取所述电信号数据；所述有效性判断模块配置成判断所述电信号数据是否为表示检测光束入射在了感光面上的有效数据；并且所述计算模块配置成在所述电信号数据判定为有效数据的情况下，基于所述电信号数据计算出检测光束在感光面上的入射点的位置；并且

其中，所述电信号数据包括与检测光束的入射点的位置相关联的一对电信号数据，并且所述有效性判断模块通过以下步骤来判断所述电信号数据是否为有效数据：

获得分别对应于所述一对电信号数据中的每一个的第一数组和第二数组；

对第一数组的极差和第二数组的极差求和；

判断第一数组的极差和第二数组的极差的和是否大于等于预定阈值；

当所述和大于等于预定阈值时，判定为所述电信号数据为有效数据；

当所述和小于预定阈值时，判定为所述电信号数据无效，并且在电信号数据无效的情况下，计算模块不计算所述位置。

2.根据权利要求1所述的位置检测系统，其中，所述检测周期是基于一周期性信号的周期的，所述计算模块基于以下步骤计算所述位置：

针对第一数组和第二数组中的每一数组，确定出与周期性信号的波峰期间相对应的波峰数据、与周期性信号的波谷期间相对应的波谷数据、和与从波峰转变为波谷的过程相对应的中间数据；

去除波峰数据中的一部分极值、波谷数据中的一部分极值和中间数据，以去除电信号数据中受背景光影响的数据；

对波峰数据中的剩余数据和波谷数据中的剩余数据分别求平均值，以获得波峰数据均值和波谷数据均值；

计算出波峰数据均值与波谷数据均值之间的差，以获得对应于第一数组和第二数组的一对实际数值；和

基于所述一对实际数值以及感光面的尺寸计算出所述位置。

3.根据权利要求1所述位置检测系统，其中，数据处理装置包括结束判断模块，其配置成针对每个检测周期，通过判断已处理数据长度是否达到总数据长度来判断所述数据处理是否结束。

4.根据权利要求1所述的位置检测系统，其中，

在检测对象具有相对于检测光束生成装置的相对运动的情况下，所述数据处理装置根据针对多个检测周期分别计算出的入射点的多个位置来确定检测对象的位移。

5.根据权利要求1所述的位置检测系统，其中，

所述位置检测系统还包括数据采集装置，其采集位置检测装置输出的电信号并将所述电信号转换所述电信号数据；并且

数据采集装置采集信号的频率大于所述被采集的电信号的频率。

6.根据权利要求1所述的位置检测系统，其中，所述位置检测系统还包括存储装置，其连接在数据采集装置与数据处理装置之间，用于存储数据采集装置输出的所述电信号数据，以便数据处理装置在需要时读取存储装置中的电信号数据。

7.根据权利要求1所述的位置检测系统，其中，所述检测光束生成装置包括：

周期性信号发生器，生成周期性信号，所述周期性信号的频率和占空比是能够调节的；以及

调光单元，包括光源，所述调光单元配置成将光源提供的光束调节为与所述周期性信号同步的光束，作为所述检测光束。

8.根据权利要求1所述的位置检测系统，其中，

所述位置探测器提供检测光束入射至感光面而引起的一对电流信号，所述一对电流信号与所述入射点相关联；并且

所述位置检测装置还包括电流-电压转换器，用于将所述一对电流信号转换为一对电压信号；

可选地，所述位置检测装置还包括放大器，用于将所述一对电压信号进行放大。

9.据权利要求1所述的位置检测系统，其中，

检测光束生成装置包括用于为所述检测光束生成装置供电的第一电源，可选地，所述第一电源为线性电源；并且

位置检测装置包括用于为所述位置探测器供电的第二电源，所述第二电源独立于第一电源。

10.一种位置检测方法，由权利要求1-9中任一项所述的位置检测系统执行，所述位置检测方法包括：

生成检测光束，所述检测光束具有检测周期；

提供检测光束入射至感光面而引起的电信号；

获得基于所述电信号的电信号数据；以及

对所述电信号数据进行数据处理，对所述数据处理包括：获取所述电信号数据；判断所述电信号数据是否为表示检测光束入射在了感光面上的有效数据；以及在所述电信号数据判定为有效数据的情况下，基于所述电信号数据计算出检测光束在感光面上的入射点的位置；

其中，所述电信号数据包括与检测光束的入射点的位置相关联的一对电信号数据，并且通过如下方式执行判断所述电信号数据是否有效的步骤：

获得分别对应于所述一对电信号数据中的每一个的第一数组和第二数组；

对第一数组的极差和第二数组的极差求和；

判断第一数组的极差和第二数组的极差的和是否大于等于预定阈值；

当所述和大于等于预定阈值时，判定为所述电信号数据为有效数据；

当所述和小于预定阈值时，判定为所述电信号数据无效，并且在电信号数据无效的情况下，计算模块不计算所述位置。

11.根据权利要求10所述的位置检测方法，其中，所述检测周期是基于周期性信号的周期的，并且通过如下方式执行计算所述入射点的位置的步骤：

针对第一数组和第二数组中的每一数组，确定出与周期性信号的波峰期间相对应的波峰数据、与周期性信号的波谷期间相对应的波谷数据、和与从波峰转变为波谷的过程相对应的中间数据；

去除波峰数据中的一部分极值、波谷数据中的一部分极值和中间数据，以去除电信号数据中受背景光影响的数据；

对波峰数据中的剩余数据和波谷数据中的剩余数据分别求平均值，以获得波峰数据均值和波谷数据均值；

计算出波峰数据均值与波谷数据均值之间的差，作为用于计算所述位置的实际数值；和

基于对应于第一数组和第二数组的一对实际数值以及感光面的尺寸计算出所述位置。

12.根据权利要求10所述的位置检测方法，其中，所述位置检测方法还包括：针对每个检测周期，通过判断已处理数据长度是否达到总数据长度来判断所述数据处理是否结束。

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